DE1525569A1 - Mechanical seal - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft «in· Gleitringdichtung, wie sie zum Abdichten von Wellen in Gehäusen,beispielsweise der Welle einer Flüssigkeitspumpe, verwendet werden. Diese besteht aus zwei Stirndiohtungsgliedern, welohe in gegenseitigem Reibkontakt stehen, wobei das eine Glied mit dem Gehäuse oder einem anderen feststehenden feil und das andere Glied mit der Welle oder einem anderen sich drehenden !Teil verbunden ist. Eines dieser Glieder 1st in axiale Hiohtung festgelegt, während das andere axial bewegbar ist und üblicherweise gegen das erst genannte Glied duroh federn gedrückt wird. Das axial verschiebbare Glied kann gegenüber seinem zugeordneten !Teil duroh einen Faltenbalg oder duroh eine Keildiohtung oder einen O-Ring abgediohtet sein und bei den bekannten Ausführungsformen können die Federn in For* einer Anzahl von schraubenförmig gewundenen Druckfedern vorgesehen stin, die mit gleiohmässigen Abständen auf einem gemeinsamen Teilirreis angeordnet sind oder das federnde Mittel kann aus einer einzigen schraubenförmigen Druckfeder gebildet Bein, welohe koaxial aur Dichtungsanordnung vorgesehen ist.The invention relates to «in · mechanical seal, such as they are used to seal shafts in housings, for example the shaft of a liquid pump. This consists of two end stop members which are in mutual frictional contact, one member with the housing or another fixed file and the other link is connected to the shaft or other rotating part. One of these members is fixed in the axial direction, while the other is axially movable and is usually pressed against the first-mentioned member duroh springs. The axially displaceable member can be sealed off from its associated part by a bellows or by a wedge connection or an O-ring, and in the known embodiments the springs can be in a number stin provided by helically wound compression springs, which are arranged with equidistant intervals on a common partial circle or the resilient means can consist of a single helical compression spring formed leg, welohe is provided coaxially aur seal arrangement.
Die Verwendung einer einzigen schraubenförmigen Druokfeder ist dann üblich, wenn das Diohtungsglied gegenüber seinem zugeordneten feil duroh einen Balg abgediohtet ist, da die Feder um den Balg herum angeordnet werden kann. Is wurdeThe use of a single helical Druokfeder is common when the Diohtungsglied is sealed against its associated feil duroh a bellows, there the spring can be arranged around the bellows. Is was
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bereits vorgesohlagen, die Peder in den Balg einzubauen, jedooh ist diese Ausführungsform in der Herstellung sehr aufwendig und für den Pail, dass das axial bewegbare Glied den sich drehenden Diohtungsteil darstellt, kann die Teder eine unerwünschte, das Gleiohgewiaht störende Kraft eraeugen, woduroh hohe Umdrehungszahlen ausgeschlossen sind. Srfindungsgemäss wird bei einer Gleitringdichtung zwisohen gegeneinander drehbaren Körpern, bei der ein axial verschiebbarer Stirndiohtungsteil mit einem der Körper Terbunden und duroh ein federndes Mittel in Reibkontakt mit einem axial festgelegten Stirndiohtungsteil gebraoht wird, der mit dem anderen Körper verbunden ist, wobei der erste Diohtungsteil gegenüber seinem zugeordneten Körper duroh elastisohe Dichtungsmittel abgedichtet ist, Torgeschlagen, dass die notwendige axiale Kraft auf das erst genannte Diohtungsglied duroh zwei oder mehr bügelartige oder haarnadelförmige Tedern erzeugt wird, welohe ausserhalb des in axialer Biohtung elastischen Dichtungsmittel mit Abstand zu einander auf dem Umfang angeordnet sind und zwisohen einem axial festgelegten Seil und einem Abdeokring wirken, der den ersten Stirndiohtungsteil umsohliesst und von diesem lösbar ist. Vorzugsweise Bildet das axial verschiebbare Glied den nioht drehbaren Diohtungsteil, sodass die Tedern feststehen und keine Schwierigkeiten, bedingt duroh das Gleichgewicht störende Kräfte, verursachen·already pre-formed to build the peder into the bellows, however, this embodiment is very manufacturing expensive and for the pail that the axially movable member represents the rotating diohting part, the Teder can eraeugen an undesirable force that interferes with the slip, which means that high speeds are ruled out. According to the invention, a mechanical seal is between mutually rotatable bodies, in which an axially displaceable forehead diaphragm part with one of the bodies Terbunden and duroh a resilient means in frictional contact with an axially fixed forehead portion connected to the other body is brewed, wherein the first Diohtungteil is sealed against its associated body duroh elastic sealant, struck that the necessary axial force on the first mentioned Diohtungsglied duroh two or more bow-like or hairpin-shaped Tedern is produced, which outside of the in axial direction elastic sealing means are arranged at a distance from each other on the circumference and between an axially fixed Rope and an Abdeokring act, which surrounds the first end stop part and is detachable from it. Preferably, the axially displaceable member forms the non-rotatable member Diohtungteil, so that the Tedern stand and no difficulties, due to forces disturbing the balance, cause·
es diohtet, im Inneren des Balges sich befindet, ist für diesenit diohtes, inside the bellows, is for it Tall selbst bei einer korrodierenden Flüssigkeit nioht notwendig, eine Schutzhülle für die Federn vorzusehen. Jedoch, falls eine solche Schutzhülle gewünscht wird, gestattet die einfaohe Torrn der Tedern eine solche vorzusehen, beispielsweise duroh farbspritzen oder duroh Bildung eines Überzuges ausgehend von einem puderförmigen Material. Selbst wenn die Tedern einer Flüssigkeit ausgesetzt sind, welohe eine ge-Tall even with a corrosive liquid it is not necessary to provide a protective cover for the springs. However, If such a protective cover is desired, the simple Torrn allows Tedern to provide one, for example by spraying paint or by forming a coating starting from a powdery material. Even if the tedders are exposed to a liquid, what a good
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wise· korrodierende Eigenschaft aufweist, ist es nicht notwendig, die Federn zu schützen, da sie ohne ein Zerlegen der Dichtung leicht ausgewechselt werden können.wise corrosive properties, it is not necessary to Protect the springs as they can be easily replaced without disassembling the seal.
Zur Erzielung einer bestimmten Festigkeit sind die Federn vorzugsweise mit ihren Sohenkeln tangential zur Dichtung angeordnet. Es können zwei solcher Federn diametral entgegengesetzt angeordnet sein, wobei ein Schenkel einer ;jeden Feder in einer tangentialen Boshrung in dem Gehäuse oder in einer Spannplatte aufgenommen sein kann, welche den Balg an das Gehäuse festlegt und der andere Sohenkel greift mit einem schwach hakenförmig gebogenen Ende hinter einen «apfenförmigen Ansatz auf dem Druckring. Die Federn müssen nicht eine einfache Haarnadelform aufweisen, sondern können eine oder mehrere Windungen entsprechend der geforderten Steifigkeit tragen.To achieve a certain strength, the springs are preferably tangential to the seal with their sole loops arranged. Two such springs can be arranged diametrically opposite one another, with one leg of each Spring in a tangential bore in the housing or can be received in a clamping plate, which fixes the bellows to the housing and the other handle engages with one end slightly curved in the shape of a hook behind an "apple-shaped" one Approach to the pressure ring. The springs do not have to be a simple hairpin shape, but can be a or carry several turns according to the required stiffness.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Druokring oder ein Ring, auf welchem dieser angeordnet ist, die Form einer stumpfkegeligen Hülle aufweisen, welche die Dichtung umfasst und kann mit ihrem im Durchmesser kleineren ■ünde an dem nicht drehbaren Dichtungsteil befestigt sein. Vorzugsweise ist das im Durchmesser kleinere Ende an seiner Innenseite mit Gewinde versehen, so dass es auf das mit Aussengewinde versehene Dichtungsglied aufgeschraubt werden kann. Das benachbarte üJnde des Balges, welcher aus Polyäthylen bestehen kann, kann ebenfalls mit Aussengewinde versehen sein, um in den Abdeckring hineingeschraubt werden zu können. Der Abdeckring verstärkt das Dichtungsglied und das mit ihm verbundene Ende des Balges in ümfangsrichtung. Für den Fall, dass die axiale Länge der Teile derart gewählt ist, dass das Kleinere Ende des Abdeckringes in eine Senkbohrung in der vorderen Fläche des Klemmringes eintritt, wird der Balg vollkommen umschlossen und gegen ein Aufplatzen entlang der Längsrichtung geschützt.According to a further feature of the invention, the pressure ring or a ring on which it is arranged can have the shape of a frustoconical shell which surrounds the seal and can with its smaller diameter ■ and be attached to the non-rotatable sealing part. The end with the smaller diameter is preferably provided with a thread on its inside, so that it fits onto the one with an external thread provided sealing member can be screwed on. The adjacent end of the bellows, which are made of polyethylene can also be provided with an external thread so that it can be screwed into the cover ring. Of the Cover ring reinforces the sealing member and the end of the bellows connected to it in the circumferential direction. In the case, that the axial length of the parts is chosen so that the smaller end of the cover ring in a countersunk hole in the Enters the front surface of the clamping ring, the bellows is completely enclosed and prevented from bursting open along the longitudinal direction protected.
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Für den Fall, dass das Stirndichtungsglied Ton dem Balg getrennt ist, wobei jedoch beide Teile in den Abdeckring eingeschraubt sind, bildet dieser eine Muffe, welche den Balg und das Stirndichtungsglied verbindet, wodurch weitere Vorkehrungen zur Abdichtung zwischen dem Balg und dem Stirndichtungsglied überflüssig werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, das Stirndichtungsglied aus einem Werkstoff herzustellen, welcher völlig andersartig ist als derjenige des Balges, beispielsweise Wolframkarbid oder Keramik. Jedoch besteht bei der bevorzugten Ausführungsform das Stirndichtungsglied aus verstärktem oder gegossenem Kunststoff und ist mit dem Balg verschweisst oder mit diesem zusammen in irgendeiner Weise aus einem Stück gefertigt.In the event that the end seal member is tone separated from the bellows, however, both parts are in the cover ring are screwed in, this forms a sleeve which connects the bellows and the end seal member, creating more Provisions for sealing between the bellows and the end seal member are superfluous. This opens up the possibility of to produce the end seal member from a material which is completely different from that of the Bellows, for example tungsten carbide or ceramic. However, in the preferred embodiment, there is the end seal member made of reinforced or cast plastic and is welded to the bellows or together with it made in one piece in some way.
Bei der bevorzugten Ausführungsform kann das weitere Ende des Abdeckringes eine .nach innen gerichtete Lippe aufweisen, um einen Spritzschutz zu bilden, welcher geringe durch die Dichtung hindurchtretende Leckflüssigkeitsmengen auffängt. Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigen: In the preferred embodiment, the further end of the cover ring can have an inwardly directed lip, to form a splash guard, which allows small amounts of leakage fluid to pass through the seal catches. The invention will now be described with reference to the accompanying drawing, for example. Show it:
Fig. 1 einen Schnitt in Achsrichtung gemäss der Linie 1-1 der Fig. 351 shows a section in the axial direction along the line 1-1 of Fig. 35
Fig. 2 eine Aussenansicht dieser Dichtung und Fig. 3 eine Ansicht in Achsrichtung.FIG. 2 shows an external view of this seal and FIG. 3 shows a view in the axial direction.
Die dargestellte Dichtung dient zum Abdichten einer drehenden Welle 1 in einem Gehäuse 2, beispielsweise das einer Pumpe. Ein aus geeignetem elastischen Material, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, hergestellter Faltenbalg 3 trägt an seinem hinteren Ende einen nach aussen gerichteten Flansch 4-, durch welchen der Balg 3 mit Hilfe eines Klemmring es 5The seal shown is used to seal a rotating shaft 1 in a housing 2, for example the one Pump. A bellows 3 made of suitable elastic material, for example polytetrafluoroethylene, carries at its rear end an outwardly directed flange 4-, through which the bellows 3 with the aid of a clamping ring 5
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an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Dieser Ring wird durch Muttern 6 und Stiftschrauben 7 gehalten, welche in das Gehäuse eingeschraubt sind. Man sieht, dass ein Unterstützungsring 8 in einem Einstich in dem Klemmring 5 vorgesehen ist, der in der ersten Konkavfalte des Faltenbalges eingreift. Hierdurch wird einer Ausdehnung des Balges unter der Wirkung eines inneren Druckes entgegengewirkt, wobei dieser Umstand durch die Tatsache unterstützt wird, dass der Klemmring 5 dick genug ist, um auch die erste konvexe Falte zu umsohliessen. is attached to the housing 2. This ring is held in place by nuts 6 and studs 7, which are inserted into the housing are screwed in. You can see that a support ring 8 is provided in a recess in the clamping ring 5, which engages in the first concave fold of the bellows. Through this an expansion of the bellows under the action of an internal pressure is counteracted, whereby this circumstance is supported by the fact that the clamping ring 5 is thick enough to also enclose the first convex fold.
Das vordere Ende 9 des Faltenbalges ist mit dem nicht drehbaren Dichtungsglied 10 verschweisst, welches aus verstärktem Kunststoff beispielsweise Polytetrafluoräthylen angefüllt mit Glasteilchen besteht. Das drehbare Dichtungsglied, welches mit 11 bezeichnet ist, kann eine bekannte Form aufweisen, ist gegenüber der Welle durch einen O-Ring 12 abgedichtet und wird durch einen Mitnehmerring 13 gestützt und mitgenommen, welcher durch Madensehraube 14 auf der Welle 1 befestigt ist.The front end 9 of the bellows is welded to the non-rotatable sealing member 10, which is made of reinforced Plastic, for example, polytetrafluoroethylene filled with glass particles. The rotatable sealing member which is denoted by 11, can have a known shape, is sealed with respect to the shaft by an O-ring 12 and is supported and carried along by a driver ring 13, which is attached to the shaft 1 by a grub screw hood 14 is.
Die äusseren Flächen des Dichtungsgliedes 10 und des vorderen -Endes 9 des Faltenbalges sind mit Gewinde versehen, wobei ein Abdeckring 15 mit Innengewinde sowohl über das Ende 9 des Faltenbalges als auch über das Dichtungsglied 10 geschraubt ist, welcher an seiner Aussenseite vorwiegend stumpfkegelig ausgebildet ist. Dieser Abdeckring kann aus Metall oder aus Kunststoff beispielsweise aus verstärktem Polytetrafluoräthylen hergestellt sein.Das schlankere Ende des Abdeckringes ist verlängert, so dass er zumindest bei noch nicht abgenutzten Dichtungsgliedern in einen Absatz in der vorderen Stirnfläche des Klemmringes 5 eintritt. Das vordere Ende des Abdeckringes ist über die Ebene, in welcher die beiden Dichtungsglieder 10 und 11 in gegenseitigem Reibkontakt stehen, hinaus verlängert und trägt eine Lippe 16 an seinem freienThe outer surfaces of the sealing member 10 and the front end 9 of the bellows are threaded, a cover ring 15 with an internal thread screwed both over the end 9 of the bellows and over the sealing member 10 is, which is mainly frustoconical on its outside. This cover ring can be made of metal or made of plastic, for example from reinforced polytetrafluoroethylene. The slimmer end of the cover ring is extended so that it is in a paragraph in the front, at least when the sealing members are not yet worn End face of the clamping ring 5 occurs. The front end of the cover ring is above the plane in which the two Sealing members 10 and 11 are in mutual frictional contact, extended out and carries a lip 16 on its free
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Rand, um eine Spritzschutz zu bilden und geringe Mengen einer Leckflüssigkeit aufzufangen, welche an der Berührungsstelle der Stirnflächen austreten kann. Die in axialer Richtung wirkende Dichtungskraft wird durch ein Paar haarnadelförmiger Federn 17 erzeugt, welche ausserhalb des Balges 3 an einander entgegengesetzt liegenden Punkten angeordnet sind und zwischen Ansätzen 18 auf dem. Klemmring 5 und Ansätzen 19 auf dem Druckring 20 wirken, welcher auf dem konischen Abschnitt auf der Aussenseite des Abdeckringes 15 sitzt. Ein Ende jeder Feder 17 ist in einer tangential gerichteten Bohrung in dem Ansatz 18 aufgenommen und das andere -&nde ist etwas hakenförmig geborgen, um gegen die Fläche des Ansatzes 19 zu drücken. Der Druckring kann aus Metall oder aus Kunststoff bestehen.Edge to form a splash guard and small amounts to collect a leakage fluid that can escape at the contact point of the end faces. The one in the axial direction acting sealing force is generated by a pair of hairpin-shaped springs 17, which outside the bellows 3 are arranged at opposite points and between lugs 18 on the. Clamping ring 5 and lugs 19 act on the pressure ring 20, which acts on the conical section on the outside of the cover ring 15 sits. One end of each spring 17 is received in a tangentially directed bore in the extension 18 and the other - & nde something is secured in the shape of a hook in order to rest against the surface of the approach 19 to press. The pressure ring can be made of metal or plastic.
Es sei besonders hervorgehoben, dass der axiale Druok der beiden haarnadelformigen Federn 17 durch den zapfenförmigen Ansatz 19 und den Eing 20 auf den Abdeckring 15 und daher auf das Dichtungsglied 10 übertragen wird, welches in Reibkontakt mit dem sich drehenden Dichtungsglied 11 kommt. Anstelle der dargestellten einfachen haarnadelformigen Federn können Federn verwendet werden, die eine oder mehrere Windungen am losen Ende aufweisen, um die gewünschte Federkraft zu erzeugen. Im Gegensatz zu den bekannten Dichtungsanordnungen sind die dargestellten Federn besonders leicht zu entfernen und zu ersetzen, da nur ein Ende von dem Ansatz 19 auszufedern und hierauf das andere Ende aus dem Ansatz 18 herauszuziehen ist. Keine der anderen Bestandteile der Dichtung müssen hierbei verändert werden.It should be particularly emphasized that the axial pressure of the two hairpin-shaped springs 17 by the peg-shaped Approach 19 and the entrance 20 is transferred to the cover ring 15 and therefore to the sealing member 10, which in Frictional contact with the rotating seal member 11 comes. Instead of the simple hairpin-shaped springs shown For example, springs can be used that have one or more coils at the loose end to achieve the desired spring force to create. In contrast to the known sealing arrangements, the springs shown are particularly easy to remove and replace, since only one end of the extension 19 has to be rebounded and then the other end has to be pulled out of the extension 18 is. None of the other components of the seal need to be changed.
Ein besonderer Vorteil der dargestellten Ausführungsform, bei welcher der Druck über einen abnehmbaren auf das axial bewegbare Dichtungsglied 10 aufgeschraubten Abdeckring übertragen wird, besteht darin, dass die Diohtung zusammengebaut werden kann, indem zuerst der Klemmring 5, welcherA particular advantage of the embodiment shown, in which the pressure can be removed via a axially movable sealing member 10 screwed cover ring is transmitted, consists in that the Diohtung assembled can be by first the clamping ring 5, which
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ein ungeteilter Ring ist, über den Balg 3 geschoben und an dea Gehäuse 2 befestigt wird und der Druckring 20 und der Abdeokring nach einander angeordnet werden. Hierdurch kann ein faltenbalg mit einem umlaufenden Flansch an seinem hinteren Ende für die Befestigung und die Abdichtung verwendet werden. Der Klemmring 5 und das verlängerte Ende des Abdeokringes 15 bilden zusammen eine muffenförmige Umkleidung für den gesamten Faltenbalg 3, wodurch der Balg einem grossen Druck widerstehen kann. is an undivided ring, is pushed over the bellows 3 and attached to the housing 2 and the pressure ring 20 and the Abdeokring are arranged one after the other. As a result , a bellows with a circumferential flange at its rear end can be used for fastening and sealing. The clamping ring 5 and the extended end of the Abdeokringes 15 together form a sleeve-shaped casing for the entire bellows 3, whereby the bellows can withstand a great deal of pressure.
Bei den üblichen Dichtungen ist es notwendig, das Stirndichtungsglied, welches einer beträchtlichen Abnutzung im Laufe der Zeit unterworfen ist, mit einem nach vorne in Bezug auf seinen Träger überstehenden Teil für die Abnutzung zu versehen, was jedoch den Druck begrenzt, welchem die Dichtung ohne Verdrehung oder Ausbeulung widerstehen kann. Bei der Ausführungsform gemäss der Erfindung kann diese Begrenzung vermieden werden, da der sich abnützende Stirndichtungseinsatz 10 vollkommen durch den Abdeckring 15 unterstützt ist, wodurch sich dieser derart abnützen kann, dass sich ein Absatz in der Dichtung bildet, ohne einen Schaden nach sich zu ziehen.With the usual seals, it is necessary to remove the end seal member, which is subject to considerable wear is subject over time, with a forward in Relative to its support to provide protruding part for wear, but this limits the pressure which the seal can withstand without twisting or bulging. In the embodiment according to the invention, this limitation can can be avoided, since the front seal insert 10 is completely supported by the cover ring 15 is, as a result of which it can wear out in such a way that a shoulder is formed in the seal without damage to pull.
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Claims (13)
über die Ebeneder .Reibflächen der Stirndichtungsglieder (10, 11) hinaus verlängert ist und eine nach innen gerichtete
Lippe (16) trägt, die einen Spritzschutz bildet.13. Mechanical seal according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cover ring (15) to the front
is extended beyond the plane of the .Reibflächen the front sealing members (10, 11) and an inwardly directed
Lip (16) which forms a splash guard.
Applications Claiming Priority (3)
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GB31921/65A GB1080518A (en) | 1965-07-27 | 1965-07-27 | Rotary mechanical seals |
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---|---|
DE1525569B2 (en) | 1975-07-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |